TWI310442B - Valve element - Google Patents

Description

1310442 (1) 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明相關於如申請專利範圍第1項的前言部份所界 定的閥元件，其包含一框架，至少一入口及至少一出口， 連接該入口與該出口的一通道，至少一在未破裂時關閉從 該入口至該出口的該通道的破裂盤件或等效件，及設置有 用來刺穿該破裂盤件的一刺穿元件或類似者的一活塞元件 【先前技術】 從DE263 5 〇76A的說明書可知相應於本發明的標的的 裝置。此解決方案的缺點之一在於刺穿元件由於壓力的作 用而返回至其原始位置，因此可能已經由於刺穿作用而從 破裂盤件分離的破裂盤件的一斷片可能會部份地阻塞通道 ，因而形成壓力媒質流動的障礙物。另外，刺穿元件必須 完全穿過破裂盤件以於盤件產生具有想要的尺寸的孔。如 果刺穿移動由於某種原因而未被完全地執行，則無法產生 具有想要的尺寸的孔。 【發明內容】 本發明的目的爲達成一全新類型的解決方案，其使得 可避免習知技術裝置的缺點。本發明的目的爲創造特別是 可在滅火應用中被利用的可靠設備。 本發明的設備的特徵在於活塞元件設置有一壓力媒質 -5- (2) (2)1310442 通道’通道從一第一側軸向延伸通過活塞元件至一第二側 ’導通活塞元件的壓力媒質通道在破裂盤件被刺穿之後形 成通道的一部份。 本發明的設備的另外特徵在於申請專利範圍第2項至 第7項中所記載者。 本發明的解決方案具有極多的顯著有利點。通過活塞 的通道確保活塞會在盤件被刺穿之後被有效地壓向破裂盤 件’甚至是在比活塞/刺穿元件組合之側的壓力高的壓力 存在於破裂盤件的相反側的情況中。本發明的解決方案可 防漏且可靠。藉著使形成通過活塞元件的通道成爲供壓力 媒質用的通道的一部份，可達成在所有情況中均具有固定 直徑的通道。 以下參考圖式藉助例子來詳細敘述本發明。 【實施方式】 圖I爲可利用根據本發明的閥元件的壓力系統的代表 性簡圖。該系統包含至少二並聯連接的壓力源4，4 ’，而 在由圖中所呈現的解決方案中其每一個係由四個壓力容器 4 ’ 4 ’構成。另外，該系統包含至少一第一壓力源1，以 及用來打開從第一壓力源1至壓力網路2的連接通道的機 構，其中壓力網路2係與第一壓力源4連通。用來打開連 接通道的機構包含一第一閥元件10，其被設置在第一壓 力源1與壓力網路2之間。當第一閥元件1 0被打開時， 例如被控制系統7觸發時或被手動打開時，網路2中的壓 -6- (3) (3)1310442 力上升。此具有打開被至少設置在第一壓力源4與網路2 之間的通道5中的第二閥元件3的作用。在網路2中的壓 力已經上升至充分的位準之後，第三閥元件6會在預設壓 力被打開。 隨著網路2中壓力的上升，一通道從一第二壓力源Γ 打開至一第四閥元件2 0。此將至壓力網路的第二分支網 路2 ’的連接保持關閉，直到第一壓力網路2中的壓力落至 一預定値。在此之後，第二網路2 ’中的壓力上升，導致 連接於至少一第二壓力源4 ’的閥元件3打開至第二壓力網 路2 ’內的通道5 ’。第三閥元件6在第二壓力網路2，中的 壓力尙未達到預定値之前不被打開^ 第一閥元件1 0的更詳細視圖呈現在圖2中。此裝置 包含一框架11，其具有可連接於壓力源的一入口及可連 接於輸出管線的一出口。入口與出口之間設置有一破裂盤 件1 3 ’其在未破裂時關閉從入口至出口的通道。裝置也 包含用來刺穿破裂盤件1 3的機構。這些機構由一缸筒/活 塞組合構成，其中活塞1 5包含形成在其上且較佳的爲在 活塞桿1 6之側的刺穿元件】4。活塞丨5被配置成爲可於 缸筒空間1 2內在形成在活塞桿丨6上的刺穿元件1 4相對 於破裂盤件1 3是在出口側的第一位置與剌穿元件相對於 破裂盤件1 3至少部份伸出至入口側的第二位置之間移動 。活塞設置有延伸通過活塞丨5的至少一鑽孔〗7，較佳的 爲從刺穿元件1 4延伸至活塞〗5的相反側，使得在破裂盤 件1 3被刺穿之後，一通道從入口側形成至出口側。刺穿 -7- (4) 1310442 兀件的尖端或靠近尖端處形成有延伸至鑽孔1 7內的至少 一穿孔1 8，因而在破裂盤件1 3被刺穿之後形成供壓力媒 質用的通道的一部份。缸筒空間較佳地設置有套筒〗〗〇， 其具有於活塞的軸向延伸的開D，而活塞桿被密封地裝配 以在此開口中移動。破裂盤件1 3被密封地裝配抵靠套筒 110且藉者入口耦I接件101而被緊固。另外，裝置包含用 來孜動活塞/刺穿兀件組合的致動機構。圖2所示的實施 例設置有手動致動元件及自動致動元件二者。手動解決方 案包含一手輪1〇6’其在一鎖銷1〇7被移去之後可被轉動 而根據螺紋1 0 8的節距軸向移向活塞1 5。此軸向移動由 間隔件1 1 1傳輸至活塞1 5相對於刺穿元件面向相反方向 的表面，因而造成刺穿元件朝向破裂盤件13移動。一旦 手輪已被充分地旋轉，刺穿元件的尖端就會刺穿破裂盤件 ，因而容許壓力媒質流動通過穿孔18及鑽孔17而至出口 側。此時，壓力媒質被容許進至活塞1 5的出口 1 0 2之側 ，而活塞表面於該處大於活塞桿的截面面積，導致活塞 1 5藉著壓力的作用而朝向破裂盤件移動，直到其被套筒 1 1 0停止。如此，甚至是在破裂盤件1 3的一小孔也足以 造成刺穿元件1 4經由相應於刺穿元件的截面的區域而穿 透破裂盤件。 第二致動元件係被設計用於遙控，因而使閥元件藉著 控制訊號而被觸發。控制訊號典型上是從一控制系統經由 傳輸機構8例如導體而被供應。控制訊號使致動元件的活 塞朝向活塞1 5移動。在一較佳情況中，閥元件包含一連 -8- (5) (5)1310442 接件1 〇 9，其被放置在致動元件1 0 5與活塞！ 5之間，並 且其設置有鑽孔1 1 2或類似的釋放孔，以容許壓力媒質較 易於從槽道1 7通過缸筒空間1 2及槽道1 1 3而至出□。致 動元件1 〇 5較佳地爲一電操作裝置，其中一控制電流引爆 致動元件中的爆發電荷，因而使致動元件的活塞強力地衝 出。致動兀件可連接於控制系統，因此裝置可與例如滅火 設備一起使用，使得觸發致動元件1 0 5的脈衝可從火偵測 器及/或煙偵測器（未顯示）接收。 在圖中所呈現的實施例中，閥元件10也包含特別用 於通風目的的第二出口 103。可將例如一閥元件（未顯示 )連接於此第二出口，其中當閥元件處於準備狀態時，閥 元件排出任何滲漏壓力，但是於高壓時關閉。 從缸筒空間12也引出有一第二通氣槽道1〇4，以確 保活塞可在不被活塞與破裂盤件之間的壓力媒質阻礙之下 朝向破裂盤件移動，因爲壓力媒質可經由第二通氣槽道 1 〇 4而離開空間。 如此，第一閥元件1 0較佳地爲被用來觸發一壓力媒 質系統的觸發閥。 在第一閥元件1 0的觸發之後，壓力被容許經由出口 而進入第一管線2內。因此，管線中的壓力上升，並且第 二閥元件3打開從壓力源4至第一管線2內的通道。第二 閥元件3包含框架3 1，至管線5的第一連接部份3 2，至 壓力源的第二連接部份3 3，缸筒室34，及被配置成使得 在未破裂時關閉第一與第二連接部份之間的通道的破裂盤 -9- (6) (6)1310442 件3 5。裝置也包含用來刺穿破裂盤件3 5的機構。這些機 構由一缸筒/活塞組合構成，其中活塞3 6包含形成在其上 且較佳的爲在活塞桿3 8之側的刺穿元件3 7。活塞3 6被 配置成爲可於缸筒空間3 4內在形成在活塞桿3 8上的刺穿 元件3 7相對於破裂盤件3 5是在第一連接部份3 2之側的 第一位置與刺穿元件3 7相對於破裂盤件3 5至少部份伸出 至第二連接部份3 3之側的第二位置之間移動。活塞設置 有延伸通過活塞的至少一鑽孔3 9，較佳的爲從刺穿元件 3 7延伸至活塞的相反側，使得在破裂盤件3 5被刺穿之後 ，一通道從第二連接部份之側形成至第一連接部份之側。 刺穿元件的尖端或靠近尖端處形成有延伸至鑽孔3 9內的 至少一穿孔4 0，因而在破裂盤件3 5被刺穿之後形成供壓 力媒質用的通道的一部份，或至少方便壓力媒質的進入鑽 孔3 9內。隨著管線中壓力的增加，活塞元件朝向破裂盤 件移動且刺穿元件的尖端穿透破裂盤件。來自壓力源4的 壓力媒質可經由第二連接部份前進且通過由形成於破裂盤 件的孔及活塞元件的鑽孔所形成的通道而經由第一連接部 份及管線5輸出至管線2內。此時，壓力媒質被容許進至 活塞3 6面向第一連接部份之側，而活塞表面4 1於該處大 於活塞桿的截面面積，導致活塞3 6藉著壓力的作用而朝 向破裂盤件3 5移動，直到其被套筒4 2停止。如此，甚至 是在破裂盤件3 5的一小孔也足以造成刺穿元件3 7經由相 應於刺穿元件的截面的區域而穿透破裂盤件。破裂盤件及 刺穿元件以及施加於其的力互相配合成使得破裂盤件於想 -10- (7) (7)1310442 要的壓力會被刺穿元件至少部份地刺穿。如此，第二閥元 件3較佳地爲第二壓力源的關閉閥，其由從第一壓力源接 收的壓力脈衝打開。 爲升高管線2中的壓力至充分的位準，其可設置有第 三閥元件6。此閥元件也設置有一破裂盤件，其被設計成 爲在入口側的壓力已經上升至充分的位準之後較佳地藉著 一活塞/刺穿元件組合而被刺穿。此裝置包含框架6 i及具 有來自管線2的入口 68及出口 69的缸筒空間62。入口 與出口之間設置有至少一破裂盤件63，其在未破裂時關 閉入口與出口之間的通道。活塞元件65在破裂盤件的入 口側裝配在缸筒空間中，其中活塞元件設置有較佳地形成 在活塞桿6 6上的刺穿元件6 4。在圖4所示的實施例中， 破裂盤件6 3密封地裝配在被設計來將閥元件連接於管線 2的耦接部份7 0與被設置於框架的套筒7 1之間。當入口 側的壓力達到預定値時，具有至少一穿孔7 8的刺穿元件 會刺穿破裂盤件，因而打開從入口側至出口側的通道，較 佳地爲通過形成於活塞的一鑽孔67。 在以上所述的所有的實施例中，活塞元件的活塞桿 1 6，3 8，66均被密封地裝配抵靠缸筒空間的壁，使得壓 力媒質典型上只可經由設置通過活塞的通道流動。 破裂盤件較佳地被設計成爲可耐高壓及壓力差。實際 有效壓力典型上超過30bar (巴），較佳的爲超過70bar 。壓力可甚至高達3 00bar。破裂盤件較佳地包含一較薄部 份於在觸發情況中刺穿元件的作用會施加的區域。 -11 - 1310442 根 是使用 ，或氣 對 施例， 【圖式 圖 圖 圖 圖 元件對 1 2 2， 4 4， 5 5 6 據本發明的閥元件特別可被應用於滅火系統，特別 高壓水霧的滅火設備。壓力媒質可包含氣體，液體 體與液體的混合物。 於熟習此項技術者很明顯本發明不受限於上述的實 其可在附隨的申請專利範圍的範圍內被改變。 簡單說明】 1呈現本發明的設備的一實施例。 2呈現根據本發明的一閥元件。 3呈現根據本發明的另一閥元件。 4呈現根據本發明的第三閥元件。 照表 第一壓力源 第二壓力源 第一壓力網路，第一管線 第二壓力網路 第二閥元件 壓力源，壓力容器 壓力源，壓力容器 通道，管線 通道 第三閥元件 控制系統 -12 - 7 (9)1310442 8 傳 輸 機 構 10 第 一 閥 元 件 11 框 架 12 缸 筒 空 間 13 破 裂 thru 盤 件 14 刺 穿 元 件 15 活 塞 16 活 塞 桿 17 鑽 孔 ? 槽 道 18 穿 孔 20 第 四 閥 元 件 3 1 框 架 3 2 第 一 連 接 部 份 3 3 第 二 連 接 部 份 3 4 缸 筒 室 5 缸 筒 3 5 破 裂 盤 件 3 6 活 塞 3 7 刺 穿 元 件 3 8 活 塞 桿 3 9 鑽 孔 4 0 穿 孔 4 1 活 塞 表 面 42 套 筒 6 1 框 架 -13 (10) 缸筒空間 破裂盤件 刺穿元件 活塞元件 活塞桿 鑽孔 入口 出口 親接部份 套筒 穿孔 入口耦接件 出口 第二出口 第二通氣槽道 致動元件 手輪 鎖銷 螺紋 連接件 套筒 間隔件 鑽孔 槽道 -14 -

Claims (1)

1. Ι3104Ϊ2 %年玥7日修(更)正替換頁 拾、申請專利範圍 IW# 3 A · 第 92100903號專利申請案 中文申請專利範圍替換本 民國98年3月9日修正 1·—種閥元件（3，6，10)，包含一框架，至少一入 口及至少一出口，連接該入口與該出口的一通道，至少一 在未破裂時關閉從該入口至該出口的該通道的破裂盤件（ 1 3 ’ 35，63 ) ’及設置有用來刺穿該破裂盤件的一刺穿元 件的一活塞元件（15，36，65 )，其特徵在於該活塞元件 的一活塞桿（16，38，66)被密封地裝配抵靠一缸筒空間 的壁，該活塞元件（15，36，65)設置有一壓力媒質通道 (17，39’ 67) ’該壓力媒質通道從一第一側軸向延伸通 過該活塞元件至一第二側，導通該活塞元件的該壓力媒質 通道在該破裂盤件（13，35，63)被刺穿之後形成連接該 入口與該出口的該通道的一部份，且該活塞桿的截面面積 小於該活塞元件的活塞表面。 2.如申請專利範圍第1項所述的閥元件，其中該刺穿 元件（1 4，3 7，6 4 )設置有從該活塞元件的外表面延伸至 導通該活塞元件的該壓力媒質通道（17，39，67)的至少 —開孔（18， 40， 78)。 3 .如申請專利範圍第1項所述的閥元件，另外包含用 來致動該活塞元件的機構（105，106)。 4.如申請專利範圍第2項所述的閥元件，另外包含用 13104

   來致動該活塞元件的機構（1 05，1 06 )。 5. 如申請專利範圍第1項所述的閥元件，其中該閥元 件另外包含用來致動該活塞元件的一手動機構（1 06 )及/ 或一自動機構（105)。 6. 如申請專利範圍第2項所述的閥元件，其中該閥元 件另外包含用來致動該活塞元件的一手動機構（1 06 )及/ 或一自動機構（105 )。 7. 如申請專利範圍第3項所述的閥元件，其中該閥元 件另外包含用來致動該活塞元件的一手動機構（1 06 )及/ 或一自動機構（105 )。 8 .如申請專利範圍第4項所述的閥元件，其中該閥元 件另外包含用來致動該活塞元件的一手動機構（1 06 )及/ 或一自動機構（105 )。 9.如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述的閥 元件，其中該閥元件（1 〇 )爲用來觸發一壓力媒質系統的 .一觸發閥。 10.如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述的 閥元件，其中該閥元件（3 )爲一第二壓力源的關閉閥， 並且該閥元件是藉著從一第一壓力源接收的一壓力脈衝而 被打開。 1310442 附件4A:第 92100903 號專利申請案 中文圖式替換本 民國98年3月9日修正

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   1310442 年；月^丨日修(更.)王#換買i